第 3 讲 带电粒子在复合场中的运动[ 做真题 · 明考向 ] 真题体验 透视命题规 律授课提示:对应学生用书第 47 页[真题再做]1
(2016·高考全国卷Ⅰ,T15)现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图所示,其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的 12 倍.此离子和质子的质量比约为( )A.11 B
12C.121D.144解析:带电粒子在加速电场中运动时,有 qU=mv2,在磁场中偏转时,其半径 r=,由以上两式整理得 r=
由于质子与一价正离子的电荷量相同,B1∶B2=1∶12,当半径相等时,解得=144,选项 D 正确.答案:D2
(2017·高考全国卷Ⅰ,T16)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒 a、b、c 电荷量相等,质量分别为 ma、mb、mc
已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是( )A.ma>mb>mcB.mb>ma>mcC.mc>ma>mbD.mc>mb>ma解析:该空间区域为匀强电场、匀强磁场和重力场的叠加场,a 在纸面内做匀速圆周运动,可知其重力与所受到的电场力平衡,洛伦兹力提供其做匀速圆周运动的向心力,有mag=qE,解得 ma=
b 在纸面内向右做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向上,可知 mbg=qE+qvbB,解得 mb=+
c 在纸面内向左做匀速直线运动,由左手定则可判断出其所受洛伦兹力方向竖直向下,可知 mcg+qvcB=qE,解得 mc=-
综上所述,可知